Kärnfysik

Begrepp

Följande ord används inom detta område.
Svaret visas när du klickar på frågan.

1. Vad är atomnummer?
   Numret i periodiska systemet som är identiskt med antalet protoner i atomkärnan.
2. Vad är en isotop?
   En isotop är en variant av ett grundämne där antalet neutroner i kärnan varierar, medan antalet protoner är detsamma.
3. Vad är en nuklid?
   En nuklid är en specifik atomkärna med ett bestämt antal protoner och neutroner.
4. Vad är en nukleon?
   En nukleon är en partikel i atomkärnan, antingen en proton eller en neutron.
5. Vad är masstal?
   Summan av antalet nukleoner i kärnan.
6. Hur betecknar man nuklider? Ge exempel på flera olika sätt.
   Nuklidbeteckningar används för att ange en atoms kärna. Grundämne och masstal definierar nukliden.
   Exempelvis kan kol med 14 nukleoner skrivas ¹⁴C, kol-14 eller C-14.
7. Vad är massdefekt?
   Skillnaden mellan den totala massan av de enskilda nukleonerna (protoner och neutroner) i en kärna och den faktiska massan av kärnan. Denna skillnad omvandlas till energi enligt E=mc².
8. Vad är bindningsenergi?
   Den energi som krävs för att bryta upp en atomkärna i sina enskilda nukleoner.
9. Vad är radioaktivt sönderfall?
   En process där en instabil atomkärna spontant omvandlas till en mer stabil kärna genom att avge partiklar eller energi.
10. Vad är en kärnreaktion?
    En process där atomkärnor kolliderar eller på annat sätt omvandlas, vilket kan frigöra stora mängder energi.
11. Vilka typer av kärnreaktioner finns det?
    Några exempel är fission (kärnklyvning), fusion (sammansmältning av kärnor) och radioaktivt sönderfall såsom alfa--, beta och gammasönderfall.
12. Vad är alfasönderfall?
    Alfasönderfall är en typ av radioaktivt sönderfall där en atomkärna avger en alfapartikel (två protoner och två neutroner), vilket minskar atomnumret med 2 och masstalet med 4.
13. Vad är beta-minus-sönderfall?
    Beta-minus-sönderfall är en process där en neutron omvandlas till en proton och en elektron (beta-partikel) samt en antineutrino. Elektronen och antineutrinon lämnar kärnan.
14. Vad är beta-plus-sönderfall?
    Beta-plus-sönderfall innebär att en proton omvandlas till en neutron, en positron (beta-plus-partikel) och en neutrino. Positronen och neutrinon lämnar kärnan.
15. Vad är gammasönderfall?
    Gammasönderfall är en process där en exciterad atomkärna avger överskottsenergi i form av gammastrålning utan att ändra antalet protoner eller neutroner.
16. Vad är halveringstid?
    Halveringstid är den tid det tar för hälften av en given mängd av ett radioaktivt ämne att sönderfalla.
17. Vad är aktivitet?
    Aktivitet är antalet sönderfall per sekund i ett radioaktivt ämne och mäts i becquerel (Bq).
18. Vad är sönderfallskonstant?
    Sönderfallskonstanten är en proportionalitetsfaktor som beskriver hur stor andel av ett radioaktivt ämne som sönderfaller per tidsenhet.
19. Vad är absorberad stråldos?
    Absorberad stråldos är mängden energi per massa som en kropp tar upp från joniserande strålning. Absorberad strålning mäts i gray (Gy).
20. Vad är ekvivalent stråldos?
    Ekvivalent stråldos tar hänsyn till strålningens biologiska effekt och beräknas genom att multiplicera absorberad dos med en viktfaktor. Den mäts i sievert (Sv).
21. Vad är fission?
    En process där en tung atomkärna klyvs i två eller flera mindre kärnor.
22. Vad är fusion?
    En process där lätta atomkärnor slås samman för att bilda en tyngre kärna under extremt höga temperaturer och tryck. Exempelvis när väte slås ihop till helium i solen.
23. Vad är en kedjereaktion?
    En serie av kärnreaktioner där produkterna från en reaktion orsakar ytterligare reaktioner, som i en atombomb eller kärnkraftverk.

Konceptfrågor

Följande frågor testar förståelse av grundläggande begrepp och idéer inom kärnfysiken. Svaret visas när du klickar på frågan.

1. Hur mycket större massa har en proton jämfört med en elektron.
   Protonen har ungefär 2000 gånger så stor massa som elektronen.
2. I vilket grundämne har protonen störst massa?
   Massdefekten är minst i väte och därmed har protonen i väte störst massa.
3. Vad händer med atomnumret vid ett alfasönderfall?
   Två protoner och två neutroner lämnar kärna och atomnumret minskar två steg.
4. Vad händer med atomnumret vid ett gammasönderfall.
   Atomnumret förändras inte.
5. Hur förändras atomnumret vid ett beta-plus-sönderfall?
   Atomnumret minskar ett steg eftersom en proton omvandlas till en neutron i kärnan.
6. Hur förändras atomnumret vid ett beta-minus-sönderfall?
   Atomnumret ökar ett steg eftersom en neutron omvandlas till en proton i kärnan.
7. Vad händer med aktiviteten om du dubblar mängden av ett radioaktivt ämne?
   Aktiviteten fördubblas.
8. En isotop har halveringstiden 2 dygn. Hur mycket finns det efter 6 dygn om det fanns 12 gram från början?
   Tre halveringstider har passerat och 1,5 gram finns kvar av ämnet.
9. Måste vi tillföra energi eller frigörs energi när väteatomer slås ihop till helium?
   Det frigörs energi när väte fusioneras till helium. Denna process sker i solen.
10. Måste vi tillföra energi eller frigörs energi när två järnatomer slås ihop?
    Vi måste tillföra energi. Järn har större bindningsenergi än den resulterande kärnan.